Whitepaper antaa
Korkean tason yliview Ääni
Raspberry Pi SBC -korttien vaihtoehdot
Raspberry Pi Ltd
Colophon
© 2022-2025 Raspberry Pi Ltd
Tämä dokumentaatio on lisensoitu Creative Commons Nimeä-Ei Muutoksia 4.0 Kansainvälisellä (CC BY-ND) -lisenssillä.
Versio 1.0
Rakennuspäivämäärä: 28.05.2025
Oikeudellinen vastuuvapauslauseke
RASPBERRY PI LTD ("RPL") TOIMITTAA RASPBERRY PI LTD ("RPL") "SELLAISENAAN" TEKNISET JA LUOTETTAVUUSTIEDOT RASPBERRY PI -TUOTTEISTA (TUOTTEET MUKAAN MUKAAN MUKAAN MUKAAN TUOTTEELLE) MUUTTAMISEENA ("RESURSSIT") TOTEUTTAVAT OLETETUT TAKUUT MYYNTIKELPOISUUDESTA JA TIETTYYN TARKOITUKSEEN SOVELTUVUUDESTA. SOVELLETTAVAN LAIN SALLITTAMAAN SUURIMMAAN RPL EI MISSÄÄN TAPAUKSESSA OLE VASTUUSSA MISTÄÄN SUORISTA, EPÄSUORISTA, SATUNNAISISTA, ESIMERKKEISTÄ TAI VÄLILLISISTÄ VAHINGOISTA (MUKAAN LUKIEN, MUUTTA EI RAJOITETTUA PALVELUN KÄYTTÖÄ; , TIEDOT Tai voitot; SELLAISISTA VAHINGOISTA.
RPL varaa oikeuden tehdä parannuksia, parannuksia, korjauksia tai muita muutoksia RESURSSeihin tai niissä kuvattuihin tuotteisiin milloin tahansa ja ilman erillistä ilmoitusta.
RESURSSIT on tarkoitettu ammattitaitoisille käyttäjille, joilla on riittävä suunnitteluosaaminen. Käyttäjät ovat yksin vastuussa RESURSSIEN valinnasta ja käytöstä sekä niissä kuvattujen tuotteiden kaikista sovelluksista. Käyttäjä sitoutuu korvaamaan RPL:lle kaikki vastuut, kustannukset, vahingot tai muut menetykset, jotka johtuvat heidän RESURSSIEN käytöstään. RPL myöntää käyttäjille luvan käyttää RESURSSIA yksinomaan Raspberry Pi -tuotteiden yhteydessä. Kaikki muu RESURSSIEN käyttö on kielletty. Lisenssiä ei myönnetä mihinkään muuhun RPL:n tai muun kolmannen osapuolen immateriaalioikeuteen.
KORKEAN RISKIN TOIMINTA. Raspberry Pi -tuotteita ei ole suunniteltu, valmistettu tai tarkoitettu käytettäväksi vaarallisissa ympäristöissä, jotka vaativat vikaturvallista toimintaa, kuten ydinvoimaloissa, lentokoneiden navigointi- tai viestintäjärjestelmissä, lennonjohdossa, asejärjestelmissä tai turvallisuuskriittisissä sovelluksissa (mukaan lukien elintoimintoja ylläpitävät järjestelmät ja muut lääkinnälliset laitteet), joissa tuotteiden vikaantuminen voi johtaa suoraan kuolemaan, henkilövahinkoon tai vakavaan fyysiseen tai ympäristövahinkoon ("Korkean riskin toiminta"). RPL sanoutuu nimenomaisesti irti kaikista nimenomaisista tai epäsuorista takuista soveltuvuudesta korkean riskin toimintaan eikä ota vastuuta Raspberry Pi -tuotteiden käytöstä tai sisällyttämisestä korkean riskin toimintaan. Raspberry Pi -tuotteet toimitetaan RPL:n ehtojen mukaisesti. VakioehdotRPL:n tarjoamat RESURSSIT eivät laajenna tai muutoin muuta RPL:n RESURSSIEN sisältöjä. Vakioehdot mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, niissä ilmaistut vastuuvapauslausekkeet ja takuut.
Asiakirjan versiohistoria
| Vapauta | Päivämäärä | Kuvaus |
| 1 | 1. huhtikuuta 25 | Alkuperäinen julkaisu |
Asiakirjan laajuus
Tämä asiakirja koskee seuraavia Raspberry Pi -tuotteita:
| PI 0 | PI 1 | Pi 2 | Pi 3 | Pi 4 | Pi 400 | Pi 5 | Pi 500 | CM1 | CM3 | CM4 | CM5 | Pico | Pico2 | ||||
| 0 | W | H | A | B | A | B | B | Kaikki | Kaikki | Kaikki | Kaikki | Kaikki | Kaikki | Kaikki | Kaikki | Kaikki | Kaikki |
| ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ||
Johdanto
Vuosien varrella Raspberry Pi SBC:iden (yksikorttitietokoneiden) äänilähtövaihtoehdot ovat lisääntyneet, ja tapa, jolla niitä ohjataan ohjelmistosta, on muuttunut.
Tässä dokumentissa käydään läpi monia Raspberry Pi -laitteesi äänilähtöasetuksia ja annetaan ohjeet ääniasetusten käyttämiseen työpöydältä ja komentoriviltä.
Tässä raportissa oletetaan, että Raspberry Pi -laitteessa on Raspberry Pi -käyttöjärjestelmä ja että se on täysin ajan tasalla uusimman laiteohjelmiston ja ytimien kanssa.
Raspberry Pi -äänilaitteisto
HDMI
Kaikissa Raspberry Pi SBC:issä on HDMI-liitin, joka tukee HDMI-ääntä. Raspberry Pi SBC:n kytkeminen näyttöön tai televisioon, jossa on kaiuttimet, ottaa automaattisesti käyttöön HDMI-äänen ulostulon näiden kaiuttimien kautta. HDMI-ääni on korkealaatuinen digitaalinen signaali, joten tulokset voivat olla erittäin hyviä, ja monikanavaista ääntä, kuten DTS:ää, tuetaan.
Jos käytät HDMI-videota, mutta haluat äänisignaalin jaettavan – esim.ample, johonkin ampjoka ei tue HDMI-tuloa, sinun on käytettävä lisälaitetta, jota kutsutaan jakajaksi, äänisignaalin erottamiseksi HDMI-signaalista. Tämä voi olla kallista, mutta on olemassa muitakin vaihtoehtoja, ja ne kuvataan alla.
Analoginen PCM/3.5 mm:n liitin
Raspberry Pi -malleissa B+, 2, 3 ja 4 on 4-napainen 3.5 mm:n ääniliitäntä, joka tukee ääni- ja komposiittivideosignaaleja. Tämä on heikkolaatuinen analoginen lähtö, joka generoidaan PCM-signaalista (pulssikoodimodulaatio), mutta se soveltuu silti kuulokkeisiin ja pöytäkaiuttimiin.
HUOM
Raspberry Pi 5:ssä ei ole analogista äänilähtöä.
Liittimen signaalit on määritelty seuraavassa taulukossa kaapelin päästä alkaen ja päähän päättyen. Saatavilla on erilaisia kaapeleita, joten varmista, että sinulla on oikea kaapelointi.
| Jack-segmentti | Signaali |
| Hiha | Video |
| Soita 2 | Maadoitus |
| Soita 1 | Oikein |
| Kärki | Vasen |
I2S-pohjaiset sovitinkortit
Kaikissa Raspberry Pi SBC -malleissa on I2S-oheislaite GPIO-liitännässä. I2S on sähköinen sarjaväyläliitäntästandardi, jota käytetään digitaalisten äänilaitteiden liittämiseen ja PCM-äänidatan siirtämiseen elektronisen laitteen oheislaitteiden välillä. Raspberry Pi Ltd valmistaa erilaisia äänikortteja, jotka liitetään GPIO-liitäntään ja käyttävät I2S-liitäntää äänidatan siirtämiseen SoC:sta (järjestelmä sirulla) lisäkorttiin.
Huomautus: GPIO-liittimen kautta liitettävät ja asianmukaiset tekniset tiedot täyttävät lisäkortit tunnetaan nimellä HAT (Hardware Attached on Top). Niiden tekniset tiedot löytyvät täältä: https://datasheets.raspberrypi.com/
Koko ääni-HAT-valikoima löytyy Raspberry Pi Ltd:ltä websivusto: https://www.raspberrypi.com/products/
Äänilähtöön on saatavilla myös suuri määrä kolmannen osapuolen HAT-laitteita, esim.ampesimerkiksi Pimoronilta, HiFiBerryltä, Adafruitilta, ja nämä tarjoavat monia erilaisia ominaisuuksia.
USB-ääni
Jos HAT-sovittimen asentaminen ei ole mahdollista tai etsit nopeaa ja helppoa tapaa liittää kuulokeliitäntä tai mikrofonitulo, USB-äänisovitin on hyvä valinta. Nämä ovat yksinkertaisia ja edullisia laitteita, jotka kytketään Raspberry Pi SBC:n USB-A-porttiin.
Raspberry Pi -käyttöjärjestelmässä on oletuksena USB-ääniohjaimet; heti kun laite on kytketty, sen pitäisi näkyä laitevalikossa, joka tulee näkyviin, kun tehtäväpalkin kaiutinkuvaketta napsautetaan hiiren kakkospainikkeella.
Järjestelmä tunnistaa myös automaattisesti, onko liitetyssä USB-laitteessa mikrofonitulo, ja ottaa käyttöön asianmukaisen tuen.
Bluetooth
Bluetooth-ääni viittaa äänidatan langattomaan siirtoon Bluetooth-tekniikan avulla, jota käytetään erittäin laajalti. Sen avulla Raspberry Pi SBC voi kommunikoida Bluetooth-kaiuttimien ja -kuulokkeiden/nappikuulokkeiden tai minkä tahansa muun Bluetooth-tuella varustetun äänilaitteen kanssa. Kantama on melko lyhyt – enintään noin 10 m.
Bluetooth-laitteet on yhdistettävä Raspberry Pi SBC:hen, ja ne näkyvät työpöydän ääniasetuksissa, kun tämä on tehty. Bluetooth on asennettu oletuksena Raspberry Pi -käyttöjärjestelmään, ja Bluetooth-logo näkyy työpöydän tehtäväpalkissa kaikissa laitteissa, joissa on Bluetooth-laitteisto asennettuna (joko sisäänrakennettuna tai Bluetooth-USB-donglen kautta). Kun Bluetooth on käytössä, kuvake on sininen; kun se on poistettu käytöstä, kuvake on harmaa.
Ohjelmistotuki
Taustalla oleva äänitukiohjelmisto on muuttunut huomattavasti Raspberry Pi -käyttöjärjestelmän täydessä versiossa, ja loppukäyttäjälle nämä muutokset ovat enimmäkseen läpinäkyviä. Alkuperäinen äänijärjestelmä oli ALSA. Pulse Audio korvasi ALSAn, ennen kuin se korvattiin nykyisellä järjestelmällä nimeltä Pipe Wire. Tällä järjestelmällä on samat toiminnot kuin Pulse Audiolla ja yhteensopiva API, mutta siinä on myös laajennuksia videon ja muiden ominaisuuksien käsittelyyn, mikä helpottaa videon ja äänen integrointia huomattavasti. Koska Pipe Wire käyttää samaa API:a kuin Pulse Audio, Pulse Audion apuohjelmat toimivat hyvin Pipe Wire -järjestelmässä.
Näitä apuohjelmia käytetään esim.ampalle.
Kuvan koon pienentämiseksi Raspberry Pi OS Lite käyttää edelleen ALSAa äänituen tarjoamiseen eikä sisällä Pipe Wire-, Pulse Audio- tai Bluetooth-äänikirjastoja. On kuitenkin mahdollista asentaa asianmukaiset kirjastot näiden ominaisuuksien lisäämiseksi tarvittaessa, ja tämä prosessi on kuvattu myös alla.
Työpöytä
Kuten edellä mainittiin, äänitoimintoja käsitellään työpöydän tehtäväpalkin kaiutinkuvakkeen kautta. Kuvakkeen napsauttaminen hiiren vasemmalla painikkeella tuo esiin äänenvoimakkuuden liukusäätimen ja mykistyspainikkeen, kun taas hiiren kakkospainikkeella napsauttaminen tuo esiin luettelon käytettävissä olevista äänilaitteista. Napsauta vain haluamaasi äänilaitetta. Voit myös vaihtaa laitetta hiiren kakkospainikkeella napsauttamalla.filelaitteita käytetään. Nämä tuotteetfiletarjoavat yleensä erilaisia laatutasoja.
Jos mikrofonituki on käytössä, mikrofonikuvake ilmestyy valikkoon; hiiren kakkospainikkeella napsauttamalla sitä saat esiin mikrofonikohtaiset valikkovaihtoehdot, kuten syöttölaitteen valinnan, kun taas hiiren vasemmalla painikkeella napsauttamalla saat esiin syöttötason asetukset.
Bluetooth
Bluetooth-laitteen pariliitoksen muodostamiseksi napsauta hiiren vasemmalla painikkeella tehtäväpalkin Bluetooth-kuvaketta ja valitse sitten "Lisää laite". Järjestelmä alkaa sitten etsiä käytettävissä olevia laitteita, jotka on asetettava "Löytö"-tilaan, jotta ne näkyvät. Napsauta laitetta, kun se ilmestyy luetteloon, niin laitteiden pitäisi muodostaa pariliitos. Kun pariliitos on muodostettu, äänilaite näkyy valikossa, joka valitaan napsauttamalla tehtäväpalkin kaiutinkuvaketta.
Komentorivi
Koska Pipe Wire käyttää samaa API:a kuin Pulse Audio, suurin osa äänen ohjaamiseen käytetyistä Pulse Audion komennoista toimii Pipe Wiressa. pacts on Pulse Audion vakiotapa ohjata: kirjoita komentoriville man pactl saadaksesi lisätietoja.
Raspberry Pi OS Liten edellytykset
Raspberry Pi OS:n täysasennuksessa kaikki tarvittavat komentorivisovellukset ja kirjastot on jo asennettu. Lite-versiossa Pipe Wireä ei kuitenkaan asenneta oletuksena, ja se on asennettava manuaalisesti, jotta ääntä voi toistaa.
Asentaaksesi Pipe Wiren tarvittavat kirjastot Raspberry Pi OS Liteen, anna seuraavat komennot: sudo apt install pipewire pipewire-pulse pipewire-audio pulseaudio-utils Jos aiot käyttää ALSAa käyttäviä sovelluksia, sinun on asennettava myös seuraavat: sudo apt install pipewire-alsa
Uudelleenkäynnistys asennuksen jälkeen on helpoin tapa saada kaikki toimimaan.
Äänen toisto esim.amples
Näytä asennettujen Pulse Audio -moduulien luettelo lyhyessä muodossa (pitkä muoto sisältää paljon tietoa ja on vaikea lukea): $ pactl list modules short Näytä lyhyessä muodossa luettelo Pulse Audion nieluista:
$ pactl -lista vajoaa lyhyeksi
Raspberry Pi 5:ssä, joka on kytketty HDMI-näyttöön, jossa on sisäänrakennettu ääni ja toinen USB-äänikortti, tämä komento antaa seuraavan tulosteen: $ pactl list sinks short
179 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo Putkijohto s32le 2-kanavainen 48000Hz RIKASTETTU 265 alsa_output.usb-C-Media_Electronics_Inc._USB_PnP_Sound_Device-00.analog-stereo-output Putkijohto s16le 2-kanavainen 48000Hz RIKASTETTU
HUOM
Raspberry Pi 5:ssä ei ole analogista lähtöä.
Raspberry Pi OS Lite -asennuksessa Raspberry Pi 4:ään — jossa on HDMI- ja analoginen lähtö — palautetaan seuraava: $ pactl list sinks short
69 alsa_output.platform-bcm2835_audio.stereo-fallback Putkijohto s16le 2-kanavainen 48000Hz KESKITETY
70 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo Putkijohto s32le 2-kanavainen 48000Hz KESKITETY
Jos haluat näyttää ja vaihtaa oletusäänen HDMI-ääneksi (huomaa, että se saattaa jo olla oletusarvo) tässä Raspberry Pi OS Lite -asennuksessa, kirjoita:
$ pactl get-default-sink
alsa_output.platform-bcm2835_audio.stereo-fallback
$ pactl set-default-sink 70
$ pactl get-default-sink
alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo
Toistaaksesi nimelläampeli se täytyy ensin ladata s:äänample cache, tässä tapauksessa oletusnielussa. Voit muuttaa nielua lisäämällä sen nimen pactl play-s -lauseen loppuun.ample komento:
$ pactl-latauksetampsample.mp3 samplename
$ pactl-pelitampsamplename
Äänen toistamiseen on vielä helpompi käyttää Pulse Audio -komentoa:
$ paplay sample.mp3
pactl-komennossa on vaihtoehto toiston äänenvoimakkuuden asettamiseen. Koska työpöytä käyttää Pulse Audio -apuohjelmia äänitietojen hakemiseen ja asettamiseen, näiden komentorivimuutosten suorittaminen heijastuu myös työpöydän äänenvoimakkuuden liukusäätimeen.
Tämä exampvähentää äänenvoimakkuutta 10 %:lla:
$ pactl set-sink-volume @DEFAULT_SINK@ -10%
Tämä exampasettaa äänenvoimakkuuden 50 prosenttiin:
$ pactl set-sink-volume @DEFAULT_SINK@ 50%
On monia, monia Pulse Audio -komentoja, joita ei mainita tässä. Pulse Audio websivusto (https://www.freedesktop.org/wiki/Software/PulseAudio/) ja kunkin komennon man-sivut tarjoavat kattavasti tietoa järjestelmästä.
Bluetooth
Bluetoothin ohjaaminen komentoriviltä voi olla monimutkainen prosessi. Raspberry Pi OS Liteä käytettäessä asianmukaiset komennot on jo asennettu. Hyödyllisin komento on bluetoothctl, ja jotkin esim.ampSen käyttö on esitetty alla.
Tee laitteesta löydettävissä muille laitteille:
$ bluetoothctl löydettävissä
Tee laitteesta laiteparitettava muiden laitteiden kanssa:
$ bluetoothctl pariliitos päällä
Hae Bluetooth-laitteita kantaman sisällä:
$ bluetoothctl-skannaus päällä
Poista skannaus käytöstä:
$ bluetoothctl scan off bluetoothctl-komennolla on myös vuorovaikutteinen tila, joka kutsutaan komennolla ilman parametreja. Seuraava esimerkkiample suorittaa interaktiivisen tilan, jossa syötetään list-komento ja näytetään tulokset Raspberry Pi 4:ssä, jossa on Raspberry Pi OS Lite Bookworm: $ bluetoothctl
Agentti rekisteröity
[bluetooth]# lista
Ohjain D8:3A:DD:3B:00:00 Pi4Lite [oletus] [bluetooth]#
Voit nyt kirjoittaa komentoja tulkkiin, ja ne suoritetaan. Tyypillinen prosessi laitteen parittamiseen ja yhteyden muodostamiseen voi olla seuraava: $ bluetoothctl
Agentti rekisteröity [bluetooth]# löydettävissä laitteella
Löydettävyyden muuttaminen onnistui
[CHG] Ohjain D8:3A:DD:3B:00:00 Löydettävissä [bluetooth]# pariliitoskelpoinen
Parin vaihtaminen onnistui
[CHG] Ohjain D8:3A:DD:3B:00:00 Yhdistettävä [bluetooth]# skannaus käytössä
<Lähellä voi olla pitkä lista laitteita>
[bluetooth]# pari [laitteen MAC-osoite, joko skannauskomennosta tai itse laitteesta, muodossa xx:xx:xx:xx:xx:xx] [bluetooth]# skannaus pois päältä
[bluetooth]# connect [sama mac-osoite] Bluetooth-laitteen pitäisi nyt näkyä nielujen luettelossa, kuten tässä esimerkissä näkyyampRaspberry Pi OS Lite -asennuksen tiedosto:
$ pactl -lista vajoaa lyhyeksi
69 alsa_output.platform-bcm2835_audio.stereo-fallback Putkijohto s16le 2-kanavainen 48000Hz KESKITETY
70 alsa_output.platform-107c701400.hdmi.hdmi-stereo Putkijohto s32le 2-kanavainen 48000Hz KESKITETY
71 bluez_output.CA_3A_B2_CA_7C_55.1 Putkijohto s32le 2-kanavainen 48000Hz KESKITETYLLÄ
$ pactl set-default-sink 71
$ paplayample_audio_file>
Voit nyt tehdä tästä oletusarvon ja toistaa ääntä sen kautta.
Johtopäätökset
Raspberry Pi Ltd:n laitteista voi tuottaa äänilähtöä useilla eri tavoilla, jotka vastaavat valtaosaa käyttäjien vaatimuksista. Tässä raportissa on esitetty nämä mekanismit ja annettu tietoa monista niistä. Toivotaan, että tässä esitetyt neuvot auttavat loppukäyttäjää valitsemaan oikean äänilähtöjärjestelmän projektiinsa. Yksinkertainen esimerkkiampÄänijärjestelmien käyttöohjeet on annettu, mutta lukijan tulisi katsoa lisätietoja ääni- ja Bluetooth-komentojen käyttöoppaista ja man-sivuilta.
Raspberry Pi on Raspberry Pi Ltd:n tavaramerkki
Raspberry Pi Ltd
Asiakirjat / Resurssit
 |
Raspberry Pi SBCS -yksikorttitietokone [pdfKäyttöopas SBCS-yksikorttitietokone, SBCS, Yksikorttitietokone, Ajokorttitietokone, Tietokone |